壓艙水回收系統的製作方法

2023-09-17 04:58:40 1

專利名稱：壓艙水回收系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及船舶領域，更具體地，涉及一種壓艙水回收系統。
背景技術：
通常，在貨輪、油輪等船舶中，在港口將貨物卸載後，需要將同等重量的水注入船 內的貯存箱內，以防止卸貨後船舶變輕而失去平衡。這種為了保持船舶平衡，而專門注入的 水就是壓艙水。壓艙水是船舶安全航行的重要保證，特別是對沒有裝載適量貨物的船舶。為了將壓艙水回收再利用，可以先將船舶的壓艙水吸取到壓艙水池，然後再將壓 艙水池中的壓艙水通過潛水泵提升至一個或多個潷水池，實現船舶壓艙水的回收再利用。目前，通常需要工作人員親自到壓艙水池提升泵房處監控壓艙水池中的水位和潛 水泵、電動閥等的工作情況，並通過PLC來控制潛水泵和電動閥等的操作，從而將壓艙水池 中的壓艙水提升至一個或多個潷水池。而提升泵房一般都位於室外且與工作人員的值班場 所距離較遠處，所以工作人員監控壓艙水的提升非常不便，影響了壓艙水回收效率，並且容 易出現由工作人員疏忽等因素造成的操作失誤。

發明內容
針對現有技術中對壓艙水回收的控制十分不便的情況，提出了一種壓艙水回收系 統，以用於實時、自動地對壓艙水回收操作進行遠程控制。本發明提供了一種壓艙水回收系統，該系統包括至少一個潛水泵、至少一個電動 閥、液位檢測裝置、PLC和遠程計算機，所述潛水泵用於提升壓艙水池中的壓艙水；所述電 動閥分別位於所述潛水泵的出水管道上，用於控制被提升的壓艙水的通斷；所述液位檢測 裝置用於檢測壓艙水池中的水位；所述PLC與所述潛水泵、電動閥和液位檢測裝置電連接， 用於從所述液位檢測裝置獲得壓艙水池的水位狀態信息；所述遠程計算機與所述PLC進行 通信，以從所述PLC獲得所述潛水泵、電動閥的狀態信息和所述水位狀態信息並根據上述 信息向所述PLC發出對所述潛水泵和所述電動閥的控制命令；以及所述PLC用於根據所述 遠程計算機發出的所述控制命令來控制所述潛水泵和所述電動閥的操作。根據本發明提供的壓艙水回收系統，可以由遠程計算機實時監視所述潛水泵、電 動閥的狀態信息和壓艙水池的水位狀態信息，從而對所述潛水泵和電動閥進行遠程控制， 而不再需要工作人員去親自到壓艙水池提升泵房監控壓艙水的回收操作，實現了壓艙水回 收操作的實時、自動控制，避免了人為監控可能出現的失誤，大大提高了壓艙水回收的效 率。


圖1是示出了根據本發明的壓艙水回收系統的示意圖。
具體實施例方式下面根據附圖詳細描述本發明的實施方式。參考圖1，本發明提供了一種壓艙水回收系統，該系統包括至少一個潛水泵、至 少一個電動閥、液位檢測裝置1、PLC 2和遠程計算機3，所述潛水泵用於提升壓艙水池10中 的壓艙水；所述電動閥分別位於所述潛水泵的出水管道上，用於控制被提升的壓艙水的通 斷；所述液位檢測裝置1用於檢測壓艙水池10中的水位；所述PLC 2與所述潛水泵、電動閥 和液位檢測裝置1電連接，用於從所述液位檢測裝置1獲得壓艙水池10的水位狀態信息； 所述遠程計算機3與所述PLC 2進行通信，以從所述PLC 2獲得所述潛水泵、電動閥的狀態 信息和所述水位狀態信息並根據上述信息向所述PLC 2發出對所述潛水泵和所述電動閥 的控制命令；以及所述PLC 2用於根據所述遠程計算機3發出的所述控制命令來控制所述 潛水泵和所述電動閥的操作。所述潛水泵接到壓艙水池10中，用於提升壓艙水池10中的壓艙水。當所述潛水 泵被開啟時，潛水泵開始將壓艙水池10中的壓艙水抽吸到潛水泵內，被抽吸到潛水泵內的 壓艙水再從潛水泵的出口經出水管道流出。圖1中示出了 4個潛水泵，從而可以將壓艙水 通過4個潛水泵的各個出水管道分別輸送到一個或多個潷水池，但潛水泵的個數不局限於 4個，可以多於或者少於4個。所述電動閥位於所述潛水泵的出水管道上，用於控制被提升的壓艙水的通斷。所 述電動閥可以為一個或多個。在潛水泵為多個的情況下，優選在每個潛水泵的出水管道上 安裝至少一個電動閥。圖1中示出了在4個潛水泵，即潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3和 潛水泵P4的情況下，可以分別在4個潛水泵的出水管道上安裝4個電動閥，即電動閥DF1、 電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥DF4。優選地，還可以具有排汙電動閥DF5，該排汙電動閥DF5與電動閥DF4安裝在潛水 泵P4的出水管道的兩個分支上，從而可以分別控制潛水泵P4的出水管道的兩個分支上的 壓艙水的通斷，電動閥DF5所在的管道分支可以通向汙水池，用於排放汙水，而電動閥DF4 所在的管道分支可以通向潷水池，用於將壓艙水池10中的壓艙水輸送到潷水池。另外電動 閥DF1、電動閥DF2和電動閥DF3分別安裝在每個潛水泵的出水管道上，用於將壓艙水池10 中的壓艙水分別輸送到一個或多個潷水池。當電動閥DF5開啟時，從潛水泵P4的出口流出 的水可以流向汙水池；當電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥DF4中的一者或多者 開啟時，從潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3和潛水泵P4中對應的潛水泵的出口流出的壓艙 水可以流向相應的潷水池；當電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3、電動閥DF4和電動閥DF5 中的一者或多者關閉時，則會斷開相應的出水管道中的水流。所述液位檢測裝置1用於檢測壓艙水池10中的水位。所述液位檢測裝置1可以 是至少一個浮球液位計，該至少一個浮球液位計置於壓艙水池10中，當壓艙水池10中的水 位達到第一預定值時，該至少一個浮球液位計中的一個浮球液位計翻轉，而當壓艙水池10 中的水位達到第二預定值時，該至少一個浮球液位計中的另一個浮球液位計翻轉，從而可 以根據各個浮球液位計的翻轉狀態來判斷壓艙水池10的水位。所述液位檢測裝置1也可 以是液位傳感器等其他適於檢測壓艙水池10中的水位的裝置。所述PLC 2與所述潛水泵、電動閥和液位檢測裝置1電連接，用於控制潛水泵和電 動閥的開啟/關閉，和從所述液位檢測裝置1獲得壓艙水池10的水位狀態信息。
所述遠程計算機3通過電纜和/或光纜與所述PLC 2連接，從而與所述PLC 2進 行通信，以從所述PLC 2獲得所述潛水泵、電動閥的狀態信息和壓艙水池10的水位狀態信 息並根據上述信息向所述PLC 2發出對所述潛水泵和所述電動閥的控制命令，例如當PLC 2從液位檢測裝置1接收到壓艙水池10的水位高於一預定值的水位狀態信息時，遠程計算 機3從PLC 2接收到該水位狀態信息後，可以發出潛水泵和相應的電動閥開啟的命令，以用 於將壓艙水池10中的壓艙水輸送到潷水池或排放壓艙水池10中的汙水；而當PLC 2從液 位檢測裝置1接收到壓艙水池10的水位低於一預定值的水位狀態信息時，遠程計算機3從 PLC 2接收到該水位狀態信息後，可以發出潛水泵和相應的電動閥關閉的命令，以停止向潷 水池輸送壓艙水或排放汙水。在具有多個潛水泵的情況下，遠程計算機3還可以從PLC 2 獲得潛水泵的故障信息，當一個潛水泵發生故障時，遠程計算機3可以啟動另一個潛水泵 作為備用泵來提升壓艙水。根據圖1的優選實施方式，在具有4個潛水泵(即潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3 和潛水泵P4)的情況下，當PLC 2從液位檢測裝置1接收到壓艙水池10的水位高於第一預 定值(例如-2. 15米，以壓艙水池10中注滿水時的水位為基準)的水位狀態信息時，遠程 計算機3從PLC 2接收到該水位狀態信息後，發出潛水泵Pl和電動閥DFl開啟的命令，以 將壓艙水池10中的壓艙水輸送到第一潷水池；當水位上升到第二預定值(例如-1. 05米) 時，遠程計算機3從PLC 2接收到該水位狀態信息後，發出潛水泵P3和電動閥DF3開啟的 命令，將壓艙水池10中的壓艙水同時輸送到第一和第二潷水池；當水位上升到第三預定值 (例如-0.05米)時，遠程計算機3從PLC 2接收到該水位狀態信息後，發出潛水泵P4和電 動閥DF4開啟的命令，將壓艙水池10中的壓艙水同時輸送到第一、第二和第三潷水池 』當潛 水泵Pl出現故障時，遠程計算機3從PLC 2接收到潛水泵Pl出現故障的信息後，發出備用 潛水泵P2開啟的命令2和相應的電動閥DF2開啟的命令，以使得潛水泵P2代替潛水泵Pl 來將壓艙水池10中的壓艙水輸送到第一潷水池。在壓艙水池10中的水位下降的情況下， 當水位低於第三預定值時，遠程計算機3發出潛水泵P4和電動閥DF4關閉的命令；當水位 低於第二預定值時，遠程計算機3發出潛水泵P3和電動閥DF3關閉的命令；當水位低於第 一預定值時，遠程計算機3發出潛水泵Pl和電動閥DFl (或備用潛水泵P2和電動閥DF2) 關閉的命令。當壓艙水池10中的水質過差(例如氯離子超標)時，遠程計算機3可以發出 潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3以及電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥DF4的 關閉命令，並發出潛水泵P4和電動閥DF5開啟的命令，以將壓艙水池10中的壓艙水排放到 汙水池中。優選地，所述壓艙水回收系統還可以包括氯離子檢測裝置，用於檢測壓艙水池10 中氯離子的含量，所述PLC 2與該氯離子檢測裝置電連接，用於從所述氯離子檢測裝置獲 得氯離子檢測信息，所述遠程計算機3還用於從PLC 2獲得所述氯離子檢測信息。參考圖 1，根據本發明的優選實施方式，當所述氯離子檢測信息指示氯離子超過預定標準時，遠程 計算機3可以發出潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3、電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和 電動閥DF4的關閉命令，並發出潛水泵P4和電動閥DF5開啟的命令，以將氯離子超標的壓 艙水排放到汙水池中。優選地，所述壓艙水回收系統還可以包括至少一個攪拌機4，所述攪拌機4位於壓 艙水池10中，用於攪拌壓艙水池10中的汙泥和壓艙水，所述PLC 2與所述攪拌機4電連接，用於控制所述攪拌機4的操作，所述遠程計算機3還用於向PLC 2發出攪拌機4的控制命 令。當需要清洗水池時，遠程計算機3向PLC 2發出潛水泵PI、潛水泵P2、潛水泵P3以及 電動閥DF 1、電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥DF4的關閉命令，並發出攪拌機4、潛水泵P4 和電動閥DF5開啟的命令，PLC 2接收到該命令後控制攪拌機4開啟，攪拌機4開始攪拌壓 艙水池10中的汙泥，同時只有潛水泵P4和電動閥DF5開啟，被攪拌後帶有大量汙泥的汙水 通過潛水泵P4被排放到汙水池中。在具有氯離子檢測裝置的情況下，當所述氯離子檢測信 息指示氯離子超過預定標準時，遠程計算機3也可以發出潛水泵P1、潛水泵P2、潛水泵P3 以及電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥DF4的關閉命令，並發出攪拌機4、潛水泵 P4和電動閥DF5開啟的命令，PLC 2接收到該命令後控制攪拌機4開啟，攪拌機4開始攪拌 壓艙水池10中的汙泥，同時只有潛水泵P4和電動閥DF5開啟，從而將氯離子超標的壓艙水 連同汙泥一起排放到汙水池中。優選地，所述壓艙水回收系統還可以包括報警裝置，該報警裝置與所述遠程計算 機3連接，以用於當壓艙水池10中的水位低於預定值和/或氯離子超標時發出警報信號。下面結合附圖詳細描述本發明的壓艙水回收系統的操作過程。根據圖1的優選實施方式，在具有4個潛水泵的情況下，當PLC 2從液位檢測裝置 1接收到壓艙水池10的水位高於第一預定值(例如-2. 15米，以壓艙水池10中注滿水時 的水位為基準)的水位狀態信息時，遠程計算機3從PLC 2接收到該水位狀態信息後，發出 潛水泵Pl和電動閥DFl開啟的命令，以將壓艙水池10中的壓艙水輸送到第一潷水池；當 水位上升到第二預定值(例如-1.05米)時，遠程計算機3從PLC 2接收到該水位狀態信 息後，發出潛水泵P3和電動閥DF3開啟的命令，將壓艙水池10中的壓艙水同時輸送到第一 和第二潷水池；當水位上升到第三預定值(例如-0.05米)時，遠程計算機3從PLC 2接收 到該水位狀態信息後，發出潛水泵P4和電動閥DF4開啟的命令，將壓艙水池10中的壓艙水 同時輸送到第一、第二和第三潷水池；當潛水泵Pl出現故障時，遠程計算機3從PLC 2接收 到潛水泵Pl出現故障的信息後，發出備用潛水泵P2開啟的命令和相應的電動閥DF2開啟 的命令，以使得潛水泵P2代替潛水泵Pl來將壓艙水池10中的壓艙水輸送到第一潷水池。 在壓艙水池10中的水位下降的情況下，當水位低於第三預定值時，遠程計算機3發出潛水 泵P4和電動閥DF4關閉的命令；當水位低於第二預定值時，遠程計算機3發出潛水泵P3和 電動閥DF3關閉的命令；當水位低於第一預定值時，遠程計算機3發出潛水泵Pl和電動閥 DF1(或備用潛水泵P2和電動閥DF2)關閉的命令。當需要清洗水池時，遠程計算機3向PLC 2發出潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3以及電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和電動閥 DF4的關閉命令，並發出攪拌機4、潛水泵P4和電動閥DF5開啟的命令，PLC 2接收到該命 令後控制攪拌機4開啟，攪拌機4開始攪拌壓艙水池10中的汙泥，同時只有潛水泵P4和電 動閥DF5開啟，被攪拌後帶有大量汙泥的汙水通過潛水泵P4被排放到汙水池中。當所述氯 離子檢測信息指示氯離子超過預定標準時，遠程計算機3從PLC 2接收到氯離子超標的檢 測信息後，發出潛水泵Pl、潛水泵P2、潛水泵P3以及電動閥DFl、電動閥DF2、電動閥DF3和 電動閥DF4的關閉命令，並發出攪拌機4、潛水泵P4和電動閥DF5開啟的命令，PLC 2接收 到該命令後控制攪拌機4開啟，攪拌機4開始攪拌壓艙水池10中的汙泥，同時只有潛水泵 P4和電動閥DF5開啟，從而將氯離子超標的壓艙水連同汙泥一起排放到汙水池中。利用本發明提供的壓艙水回收系統，可以由遠程計算機實時監視潛水泵、電動閥的狀態信息和壓艙水池的水位狀態信息，從而對所述潛水泵和電動閥進行遠程控制，從而 實時、自動地控制壓艙水回收操作，不再需要工作人員去親自到壓艙水池現場監控壓艙水 的回收操作，避免了人為監控可能出現的失誤，大大提高了壓艙水回收的效率。
權利要求
一種壓艙水回收系統，該系統包括至少一個潛水泵、至少一個電動閥、液位檢測裝置(1)、PLC(2)和遠程計算機(3)，所述潛水泵用於提升壓艙水池(10)中的壓艙水；所述電動閥分別位於所述潛水泵的出水管道上，用於控制被提升的壓艙水的通斷；所述液位檢測裝置(1)用於檢測壓艙水池(10)中的水位；所述PLC(2)與所述潛水泵、電動閥和液位檢測裝置(1)電連接，用於從所述液位檢測裝置(1)獲得壓艙水池(10)的水位狀態信息；所述遠程計算機(3)與所述PLC(2)進行通信，以從所述PLC(2)獲得所述潛水泵、電動閥的狀態信息和所述水位狀態信息並根據上述信息向所述PLC(2)發出對所述潛水泵和所述電動閥的控制命令；以及所述PLC(2)用於根據所述遠程計算機(3)發出的所述控制命令來控制所述潛水泵和所述電動閥的操作。
2.根據權利要求1所述的壓艙水回收系統，所述液位檢測裝置(1)包括至少一個浮球 液位計。
3.根據權利要求1所述的壓艙水回收系統，當所述PLC(2)從所述液位檢測裝置(1) 接收到壓艙水池(10)的水位高於一預定值的水位狀態信息時，所述遠程計算機(3)從所述 PLC(2)接收到該水位狀態信息後，發出所述潛水泵和相應的電動閥開啟的命令；而當所述 PLC (2)從所述液位檢測裝置(1)接收到壓艙水池(10)的水位低於一預定值的水位狀態信 息時，所述遠程計算機(3)從所述PLC(2)接收到該水位狀態信息後，發出所述潛水泵和相 應的電動閥關閉的命令。
4.根據權利要求1所述的壓艙水回收系統，該系統還包括氯離子檢測裝置，用於檢測 壓艙水池(10)中氯離子的含量，所述PLC(2)與所述氯離子檢測裝置電連接，用於從所述氯 離子檢測裝置獲得氯離子檢測信息，所述遠程計算機(3)還用於從PLC(2)獲得所述氯離子 檢測信息，並還根據該氯離子檢測信息向所述PLC(2)發出對所述潛水泵和所述電動閥的 控制命令。
5.根據權利要求1所述的壓艙水回收系統，該系統還包括至少一個攪拌機(4)，該攪拌 機(4)位於壓艙水池(10)中，用於攪拌壓艙水池中的汙泥和壓艙水，所述PLC(2)與所述攪 拌機(4)電連接，用於控制所述攪拌機(4)的操作，所述遠程計算機(3)還用於向PLC(2) 發出對所述攪拌機(4)的控制命令。
6.根據權利要求5所述的壓艙水回收系統，該系統還包括報警裝置，該報警裝置與所 述遠程計算機(3)連接，以用於當壓艙水池中的水位低於一預定值和/或氯離子超標時發 出警報信號。
全文摘要
一種壓艙水回收系統，包括至少一個潛水泵、至少一個電動閥、液位檢測裝置、PLC和遠程計算機，所述潛水泵用於提升壓艙水池中的壓艙水；所述電動閥分別位於所述潛水泵的出水管道上，用於控制被提升的壓艙水的通斷；所述液位檢測裝置用於檢測壓艙水池中的水位；所述PLC與所述潛水泵、電動閥和液位檢測裝置電連接，用於從液位檢測裝置獲得壓艙水池的水位狀態信息；所述遠程計算機與所述PLC進行通信，以從PLC獲得潛水泵、電動閥的狀態信息和所述水位狀態信息並向所述PLC發出對潛水泵和所述電動閥的控制命令；以及所述PLC用於控制潛水泵和電動閥的操作。利用該壓艙水回收系統，可以實時、自動地控制壓艙水回收操作，大大提高了壓艙水回收的效率。
文檔編號G05B19/418GK101937218SQ201010242508
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者齊濱 申請人:中國神華能源股份有限公司;神華天津煤炭碼頭有限責任公司